Programa de Pós-Graduação em
Ciência e Tecnologia Agroindustrial
Tese
APLICAÇÃO DE TERRA DE DIATOMÁCEA E A INFESTAÇÃO COM Rhyzopertha
dominica NAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E TECNOLÓGICAS DE
GRÃOS DE TRIGO ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL
Janete Deliberali Freo
APLICAÇÃO DE TERRA DE DIATOMÁCEA E A INFESTAÇÃO COM Rhyzopertha
dominica NAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E TECNOLÓGICAS DE
GRÃOS DE TRIGO ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial da Universidade Federal de Pelotas, como requisito parcial à obtenção do título de Doutor em Ciências.
Comitê de orientação:
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias Prof. Dr. Álvaro Renato Guerra Dias Prof. Dr.Luiz Carlos Gutkoski
Dados de catalogação na fonte:
( Marlene Cravo Castillo – CRB-10/744 )
F849a Freo, Janete Deliberali
Aplicação de terra de diatomácea e a infestação com
Rhyzopertha dominica nas propriedades físico-químicas e
tecnológicas de grãos de trigo armazenados no sistema convencional / Janete Deliberali Freo; orientadores Moacir
Cardoso Elias; Álvaro Renato Guerra Dias e Luiz Carlos Gutkoski. Pelotas, 2010.-106f.; il. - Tese ( Doutorado ) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia
Agroindustrial. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas, 2010. 1. Triticum aestivum 2.Armazenamento 3.Insetos 4.Alveografia 5.Panificação 6.Silício I. Dias, Alvaro Renato
Guerra (orientador) II. Elias, Moacir Cardoso (orientador) III.Gutkoski, Luiz Carlos (orientador) IV.Título. CDD 633.11
Banca examinadora:
Prof. Dr. Paulo Romeu Gonçalves Prof. Dr. Fabrizio da Fonseca Barbosa Prof. Dra. Luciana Bicca Dode
Prof. Dr. Marcelo Zaffalon Peter
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias (Orientador) .
AGRADECIMENTOS
Agradeço a todos que, direta ou indiretamente, me ajudaram para a realização deste trabalho, proporcionando-me conhecimento e crescimento profissional e pessoal.
De modo especial agradeço ao orientador professor Dr. Moacir Cardoso Elias pela orientação e incentivo na realização deste trabalho.
Ao Dr. Professor Luiz Carlos Gutkoski, da Universidade de Passo Fundo, pela co-orientação, oportunidade, orientação e apoio para a realização da pesquisa.
Ao Centro de Pesquisa em Alimentação (CEPA) da Universidade de Passo Fundo em especial aos funcionários dos laboratórios de Cereais e de Físico-Química.
À professora Dra. Neiva Deliberali Rosso, da Universidade Estadual de Ponta Grossa, PR, pela orientação e ajuda na realização de parte da pesquisa.
Às colegas de pesquisa, Lidiane e Vera, pela ajuda e amizade durante o curso.
Aos meus familiares, em especial minha mãe que sempre me ajudou e me apoiou de forma incondicional.
Ao meu marido Alberto e as minhas filhas Luiza e Anna Clara pelo companheirismo, cumplicidade, amor e incentivo durante o curso.
RESUMO
FREO, Janete Deliberali. Aplicação de terra de diatomácea e a infestação com
Rhyzopertha dominica nas propriedades físico-químicas e tecnológicas de
grãos de trigo armazenados no sistema convencional. 2010. 85f. Tese
(Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.
Dentre os diversos fatores que afetam a qualidade da farinha, pode-se destacar a infestação por insetos, que, além de reduzir a qualidade das proteínas dos cereais debilitam o glúten, reduzem as propriedades tecnológicas e as condições sanitárias. Embora existam trabalhos sobre a aplicação de terra de diatomácea em grãos de trigo, a literatura não apresenta informações sobre a quantidade de resíduo que permanece na farinha após a moagem do trigo. Objetivou-se, com o trabalho, avaliar a infestação com Rhyzopertha dominica e o efeito da aplicação de terra de diatomácea nas propriedades físico-químicas e tecnológicas de grãos armazenados no sistema convencional e quantificar o resíduo de silício na farinha de trigo. O trabalho foi realizado com amostra de grãos de trigo (Triticum aestivum L) do cultivar Abalone e terra de diatomácea marca KeepDry®. No experimento com Rhyzopertha
dominica, o trigo foi infestado com densidades populacionais de zero, 4, 24 e 48
insetos em cada 8 kg de grãos e armazenado por 240 dias, em condições
controladas de temperatura e umidade relativa (25 oC e 70 ± 5%, respectivamente).
Na instalação do experimento e a cada 60 dias de armazenamento foi coletado 2 kg de grãos de trigo de cada densidade populacional e realizado as análises laboratoriais. No experimento com terra de diatomácea, amostras de 10 kg de trigo foram tratadas com zero, 2,0 e 4,0 g.kg-1, homogeneizadas e armazenadas em
sacos de algodão, em ambiente com temperatura de 25 ºC e umidade relativa de 70
± 5% e a cada 60 dias realizadas as análises físico-químicas e tecnológicas. Os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 4 x 5 (quatro níveis de infestação x cinco períodos de armazenamento) e 3 x 4 (três doses de terra de diatomácea x quatro períodos de armazenamento) respectivamente, sendo realizadas três repetições para cada tratamento. As análises realizadas nos grãos de trigo foram umidade, peso do hectolitro, cinzas, proteínas, lipídios e acidez graxa e na farinha número de queda, teor de glúten, cor, alveografia, farinografia, panificação experimental e quantificação de silício. Os resultados foram analisados através do emprego da ANOVA e nos modelos significativos as médias foram comparadas entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Também foi realizada análise de regressão entre as variáveis respostas pelo emprego do programa estatístico Sisvar® Versão 5.3. As análises e os gráficos das equações de regressão foram elaborados com o auxílio do programa Origin® 5.0. A aplicação de terra de diatomácea e a infestação com Rhyzopertha
dominica reduzem as propriedades físico-químicas e tecnológicas da farinha
extraída de grãos de trigo armazenados no sistema convencional. O método colorimétrico empregado para a quantificação de silício é adequado e pode ser
Palavras-chave: Triticum aestivum. Armazenamento. Insetos. Alveografia. Panificação. Silício.
ABSTRACT
FREO, Janete Deliberali. Application of diatomaceous earth and Rhyzopertha
dominica infestation on physicochemical and technological properties of wheat grain stored in the conventional system. 2010. 110f. Thesis (Ph.D.) -
Graduate Program in Science and Technology Agroindustrial. Federal University of Pelotas, Pelotas.
Among the many factors that affect the quality of flour, you can highlight the insect infestation, which also reduces the quality of cereal protein gluten weaken, reduce the technological characteristics and health conditions. Although there are studies on the application of diatomaceous earth in wheat grains, the literature does not provide information about the amount of residue that remains after the flour milling wheat. The aim of the study was to evaluate the infestation of Rhyzopertha dominica and the effect of diatomaceous earth on physicochemical and technological properties of grain stored in the conventional system and quantify the residual silicon in wheat flour. The study was conducted with a sample of wheat (Triticum aestivum) cultivar Abalone and diatomaceous earth KeepDry ® brand. In the experiment with
Rhyzopertha dominica, the wheat was infested with densities of zero, 4, 24 and 48
insects in each 8 kg of grain and stored for 240 days, under controlled temperature and relative humidity (25 °C and 70 ± 5%, respectively). In the experiment and every 60 days of storage was collected 2 kg of wheat grains of each population and performed laboratory tests. In the experiment with diatomaceous earth, samples of
10 kg of wheat were treated with zero, 2.0 and 4.0 g.kg-1, homogenized and stored in
bags of cotton in the temperature of 25 ºC and relative humidity 70 ± 5% every 60 days and made the physicochemical and technological. The experiments were conducted in a randomized design in a factorial 4 x 5 (four x five levels of infestation periods of storage) and 3 x 4 (three doses of diatomaceous earth x storage period) respectively, with three replicates for each treatment. The analysis carried out in wheat grains were moisture, test weight, ash, proteins, lipids and fatty acidity and flour falling number, gluten content, color, alveography, farinograph, bakery and experimental quantification of silicon. The results were analyzed by use of ANOVA and significant models the averages were compared by Tukey test at 5% probability. Was also performed regression analysis between the responses by the use of statistical program Sisvar® Version 5.3. The analysis and graphs of the regression
equations were developed with the help of the program Origin® 5.0. The application
of diatomaceous earth and the infestation with Rhyzopertha dominica reduce the physicochemical and technological properties of flour from wheat grain stored in the conventional system. The colorimetric method used for the quantitation of silicon and may be suitable for determination of residue of diatomaceous earth in the flour that remains after the milling of wheat grains.
LISTA DE FIGURAS
ESTUDO 1 – PROPRIEDADES FISICO-QUÍMICAS E TECNOLÓGICAS DE
GRÃOS DE TRIGO INFESTADOS COM Rhyzopertha dominica E
ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL ... 38
Figura 1 - Teor de proteínas (a) e lipídios (b) (%) em grãos de trigo infestados com
Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 48
Figura 2 - Teor de cinzas (%) em grãos de trigo infestados com Rhyzopertha
dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 49
Figura 3 - Acidez graxa (mg KOH.100 g-1) (a) e peso do hectolitro Kg.hL-1 de farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 51 Figura 4 - Teor de glúten úmido (a) e glúten seco (b) (%) de farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 52 Figura 5 - Índice de glúten (%) de farinha de grãos de trigo infestados com
Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 53
Figura 6 - Intensidade de cor do componente L* (luminosidade) (a) e intensidade de cor do componente +b* (amarelo) (b) da farinha de grãos de trigo infestados com
Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 55
Figura 7 – Diferença de cor DE* da farinha de grãos de trigo infestados com
Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 55
Figura 8 – Força de glúten (W) (a) e estabilidade (E) (b) da farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 58 Figura 9 – Volume específico (cm3 g-1) (a) e escore de pontos (0 a 100) (b) do pão elaborado com farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 60 Figura 10 - Características externas (a) e características internas (b) do pão elaborado com farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 61 Figura 11 – Sabor (a) e aroma (b) do pão elaborado com farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 62
GRÃOS DE TRIGO TRATADOS COM TERRA DE DIATOMÁCEA E ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL ... 65
Figura 1 - Teor de proteínas (a) e lipídios (b) (%) em grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 75 Figura 2 - Teor de cinzas (%) em grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 76 Figura 3 - Acidez graxa (mg KOH.100 g-1) (a) e teor de glúten úmido (%) (b) em farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 79 Figura 4 - Teor de glúten seco (a) e glúten índex (b) (%) de farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 80 Figura 5 - Peso do hectolitro (Kg hL-1) em grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 81 Figura 6 - Intensidade de cor do componente L* (luminosidade) (a) e intensidade de cor do componente +b* (amarelo) (b) da farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados, pelo período de 180 dias ... 83 Figura 7 – Diferença de cor (DE*) da farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados, pelo período de 180 dias ... 83 Figura 8 – Força de glúten (W) e estabilidade (E) (b) de farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 86 Figura 9 – escore de pontos (0 a 100) do pão elaborado com farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 88 Figura 10 - Características externas (a) e características internas (b) do pão, elaborado com farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 89 Figura 11 – Sabor (a) e aroma (b) do pão, elaborado com farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 90
ESTUDO 3 – QUANTIFICAÇÃO DE RESÍDUO DE TERRA DE DIATOMÁCEA EM FARINHA DE TRIGO ... 93
Figura 1 - Espectros das absorbâncias de Si nas concentrações de 0 a 7,3752 x 10-5
acrescidas de terra de diatomácea ... 100 Figura 3 - Espectros das absorbâncias de Si em amostras de farinha de trigo tratado com zero, 2,0 e 4,0 g kg-1 de terra de diatomácea ... 102
LISTA DE TABELAS
ESTUDO 1 – PROPRIEDADES FISICO-QUÍMICAS E TECNOLÓGICAS DE
GRÃOS DE TRIGO INFESTADOS COM Rhyzopertha dominica E
ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL ... 39
Tabela 1 - Análise de variância para proteínas, lipídios, cinzas e umidade em grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados pelo período de 240 dias ... 46 Tabela 2 - Teor de umidade (%) em grãos de trigo infestados com Rhyzopertha
dominica e armazenados pelo período de 240 dias ... 49
Tabela 3 - Análise de variância para acidez graxa (AG), peso do hectolitro (PH), glúten úmido (GU), glúten seco (GS) e índice de glúten (IG) de farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 50 Tabela 4 - Análise de variância para intensidade de cor dos componentes L* (luminosidade), +b* (amarelo) e DE* diferença de cor em farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados pelo período de 240 dias .... 54 Tabela 5 - Número de queda (segundos) de farinha de grãos de trigo infestados com
Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 56
Tabela 6 - Força de glúten (W), relação tenacidade e extensibilidade (P/L) e estabilidade (E) da farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 57 Tabela 7 - Análise de variância para características volume específico (VE), externas (CE), características internas (CI), aroma (A), sabor (S) escore de pontos (EP) do pão elaborado com farinha de grãos de trigo infestados com Rhyzopertha dominica e armazenados, pelo período de 240 dias ... 59
ESTUDO 2 – PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E TECNOLÓGICAS DE
GRÃOS DE TRIGO TRATADOS COM TERRA DE DIATOMÁCEA E ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL ... 65
e umidade em grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 74 Tabela 2 - Teor de umidade (%) em grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 77 Tabela 3 - Análise de variância para as determinações de acidez graxa (AG), glúten úmido (GU), glúten seco (GS), índice de glúten (IG) e peso do hectolitro (PH) em grãos e farinha de trigo tratado com terra de diatomácea e armazenado pelo período de 180 dias ... 77 Tabela 4 - Análise de variância para as determinações de intensidade de cor dos componentes L* (luminosidade), +b* (amarelo) e DE* diferença de cor em farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados, pelo período de 180 dias ... 81 Tabela 5 - Número de queda (s) de farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 84 Tabela 6 - Força de glúten (W), relação elasticidade e extensibilidade (P/L) e estabilidade (E) de farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 85 Tabela 7 - Análise de variância para volume específico (VE), características externas (CE), características internas (CI), aroma (A), sabor (S) escore de pontos (EP) do pão, elaborado com farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea e armazenados pelo período de 180 dias ... 87
ESTUDO 3 – QUANTIFICAÇÃO DE RESÍDUO DE TERRA DE DIATOMÁCEA EM FARINHA DE TRIGO ... 93
Tabela 1 - Massa de farinha de trigo (FT), massa de terra de diatomácea (TD),
número de mols (mols), molaridade teórica (MT) e molaridade experimental (ME) de
Si em farinha de trigo ... 101
Tabela 2 - Massa da amostra (MA), número de mols (mols), molaridade teórica (MT)
e molaridade experimental (ME) das amostras de farinha de trigo tratado com zero,
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO GERAL... 15
2 REVISÃO DE LITERATURA ... 18
2.1 Trigo, composição química e qualidade industrial ... 18
2.2 Insetos em grãos armazenados ... 25
2.3 Terra de diatomácea ... 30
REFERÊNCIAS ... 33
3 ESTUDO 1 – PROPRIEDADES FISICO-QUÍMICAS E TECNOLÓGICAS DE GRÃOS DE TRIGO INFESTADOS COM Rhyzopertha dominica E ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL ... 38
RESUMO... 39 3.1 INTRODUÇÃO ... 39 3.2 MATERIAL E MÉTODOS ... 41 3.2.1 Material experimental ... 41 3.2.2 Métodos ... 41 3.2.2.1 Delineamento experimental ... 41 3.2.2.2 Análises ... 42 3.2.2.2.1 Umidade ... 42 3.2.2.2.2 Peso do hectolitro ... 42 3.2.2.2.3 Cinzas ... 42 3.2.2.2.4 Proteínas ... 43 3.2.2.2.5 Lipídios ... 43 3.2.2.2.6 Acidez graxa ... 43 3.2.2.2.7 Número de queda ... 43 3.2.2.2.8 Glúten ... 43 3.2.2.2.9 Cor ... 44
3.2.2.2.11 Farinografia ... 44
3.2.2.2.12 Panificação experimental ... 45
3.2.2.2.13 Avaliação dos pães ... 45
3.2.3 Análise estatística ... 46
3.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 46
3.3.1 Composição química ... 46
3.3.2 Características físicas e químicas ... 50
3.3.3 Características tecnológicas dos pães ... 68
3.4 CONCLUSÕES ... 62
REFERÊNCIAS ... 63
4 ESTUDO 2 – PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E TECNOLÓGICAS DE GRÃOS DE TRIGO TRATADOS COM TERRA DE DIATOMÁCEA E ARMAZENADOS NO SISTEMA CONVENCIONAL ... 65
RESUMO... 66 4.1 INTRODUÇÃO ... 66 4.2 MATERIAL E MÉTODOS ... 68 4.2.1 Material experimental ... 68 4.2.2 Métodos ... 69 4.2.2.1 Delineamento experimental ... 69 4.2.2.2 Análises ... 69 4.2.2.2.1 Umidade ... 69 4.2.2.2.2 Peso do hectolitro ... 69 4.2.2.2.3 Cinzas ... 70 4.2.2.2.4 Proteínas ... 70 4.2.2.2.5 Lipídios ... 70 4.2.2.2.6 Acidez graxa ... 70 4.2.2.2.7 Número de queda ... 70 4.2.2.2.8 Glúten ... 71 4.2.2.2.9 Cor ... 71 4.2.2.2.10 Alveografia ... 71
4.2.2.2.12 Panificação experimental ... 72
4.2.2.2.13 Avaliação dos pães ... 72
4.2.3 Análise estatística ... 73
4.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 73
4.3.1 Composição química ... 73
4.3.2 Características físicas e químicas ... 77
4.3.3 Características tecnológicas dos pães ... 86
4.4 CONCLUSÕES ... 90
REFERÊNCIAS ... 91
5 ESTUDO 3 – QUANTIFICAÇÃO DE RESÍDUO DE TERRA DE DIATOMÁCEA EM FARINHA DE TRIGO ... 93 RESUMO... 94 5.1 INTRODUÇÃO ... 94 5.2 MATERIAL E MÉTODOS ... 96 5.2.1 Material experimental ... 96 5.2.2 Métodos ... 96 5.2.2.1 Delineamento experimental ... 96
5.2.2.2 Digestão das amostras ... 97
5.2.2.3 Determinação de silício ... 97
5.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 98
5.3.1 Curva analítica ... 98
5.3.2 Determinação de silício na farinha de trigo, acrescida de quantidades conhecidas de terra de diatomácea ... 99
5.3.3 Determinação de silício nas amostras de farinha de grãos de trigo tratados com terra de diatomácea ... 102
5.4 CONCLUSÕES ... 104
1 INTRODUÇÃO GERAL
O crescimento populacional está mais acelerado que a disponibilidade de alimentos, por essa razão, segundo a FAO (Food and Agriculture Organization) a busca por alternativas de conservação se faz necessária. A preocupação constante dos pesquisadores tem sido utilizar novas tecnologias de conservação para manter a qualidade original dos produtos.
O trigo é de grande importância para a economia mundial e do Brasil, pois é único quanto às propriedades do glúten e capacidade de formar massa, sendo consumido na forma de pão, macarrão, bolo e biscoitos. A produção nacional do grão tem sido insuficiente para atender à demanda, além de haver perdas quantitativas e qualitativas decorrentes de chuvas de final do ciclo, operações inadequadas na colheita e pós-colheita e o ataque de insetos no armazenamento.
O trigo é a segunda cultura em produção de grãos no mundo, perdendo, somente para o milho que ocupa o primeiro lugar. No Brasil, a produção da safra 2008/2009 foi 6,0 milhões de toneladas, estando concentrada nos estados da região Sul, com aproximadamente 90% da produção. O consumo interno de trigo é de 10,6 milhões de toneladas, sendo necessário importar cerca de 70% da necessidade para atender o mercado (CONAB, 2009).
Os segmentos armazenador e moageiro, frequentemente, questionam sobre a necessidade, implicações e vantagens do período de descanso pós-colheita de trigo. No período pós-colheita, ocorre uma série de alterações físico-químicas que completam a maturação do grão provocando modificações na qualidade da farinha de trigo. Essa qualidade pode ser afetada pelo ataque de pragas durante o período de armazenamento, debilitando, assim, as propriedades tecnológicas da farinha de trigo (GUTKOSKI et al., 2008; Elias, 2002).
Segundo Aja et al. (2004), existem muitos fatores que podem ocasionar a deterioração dos grãos após a colheita. A composição e as características dos grãos (forças internas), que são variáveis, encontram-se submetidas às forças externas, entre elas os fatores físicos e os agentes biológicos. Ocorre uma grande perda de grãos armazenados no período pós-colheita, ou seja, no período de
armazenamento, onde o grão está sujeito ao ataque de insetos e fungos, que contribuem para a redução da qualidade e quantidade dos produtos armazenados.
As perdas de grãos no armazenamento, estimadas pelo Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, são aproximadamente de 10% do total produzido a cada ano. Por esta razão, cuidados constantes devem ser tomados no armazenamento de grãos para garantir a qualidade e minimizar perdas. A presença de insetos provoca perda de qualidade e de valor comercial, consumindo não apenas o grão, mas também, contaminando com seus excrementos e fragmentos de insetos imaturos (LORINI, 2002).
Os grãos de trigo infestados por insetos apresentam mudanças nos teores de glúten, açúcares não redutores, valor de sedimentação e na qualidade das proteínas. As farinhas obtidas a partir de trigo infestado por insetos apresentam redução na absorção de água, estabilidade da massa, sendo produzidos pães de coloração mais escura, volume reduzido e odor desagradável (PEDERSEN, 1994; SÁNCHEZ-MARIÑEZ et al., 1997).
O controle de insetos em grãos armazenados é um dos aspectos mais relevantes na etapa de pré-processamento dos produtos agrícolas. Por ser efetivo, de baixo custo e de fácil manejo, o controle químico tradicional tem sido a forma mais utilizada para a proteção de grãos armazenados. A crescente resistência aos agentes químicos, à possibilidade de intoxicação dos operadores e à presença de resíduos nos alimentos, levou à busca de alternativas menos danosas ao homem e que proporcionassem menor impacto ambiental. Uma alternativa encontrada é a proteção do produto armazenado por pós inertes, que se mostram eficientes e não apresentam toxicidade (KORUNIC, 1998).
A terra de diatomácea é um sedimento amorfo, originado a partir de carapaças de organismos unicelulares vegetais tais como algas microscópicas aquáticas, marinhas e lacustres. Os depósitos fossilizados são recolhidos e tratados para utilização comercial por secagem e moagem até obtenção de um pó fino. A terra de diatomácea causa a morte dos insetos através da aderência em sua cutícula, tendo perda de água e dessecação (LORINI, 2003).
Porém, a mistura da terra de diatomácea com os grãos tem apresentado problemas como alterações em propriedades físicas e mecânicas, podendo ser destacadas a redução da escoabilidade e da densidade, bem como a presença
visível de resíduos sobre os grãos. Outro problema é o efeito da sua abrasividade nos equipamentos de moagem do trigo (KORUNIC et al., 1998).
A aplicação de terra de diatomácea deixa os grãos de trigo com aparência fosca, esbranquiçada e sem brilho natural (VARDEMAN, 2007). Entretanto, quando aplicada nos grãos não é de fácil detecção e quantificação nos produtos de moagem. Assim, existe a necessidade de metodologia que permita a sua detecção para que a indústria e os laboratórios oficiais responsáveis pela emissão de certificados de sanidade possam quantificar a presença em lotes de farinha de trigo, representado assim, um avanço no controle de qualidade.
Os objetivos do trabalho foram avaliar as propriedades físico-químicas e tecnológicas de farinha de trigo infestado com Rhyzopertha dominica e armazenado no sistema convencional pelo período de 240 dias. Avaliar as propriedades físico-químicas e tecnológicas de farinha de trigo tratado com diferentes doses de terra de diatomácea e armazenado no sistema convencional pelo período de 180 dias. Quantificar o resíduo de silício na farinha de trigo tratado com terra de diatomácea.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Trigo, composição química e qualidade industrial
O trigo é uma gramínea do gênero Triticum, que contém em torno de 30 espécies, geneticamente diferenciadas, sendo produzidos comercialmente aestivum,
durum e compactum. O durum é utilizado na produção de macarrão e outras
massas, o compactum é um trigo de baixo teor de glúten, produzido em pequena proporção, utilizado para fabricar biscoitos suaves, enquanto o aestivum é responsável por mais de quatro quintos da produção mundial, por ser adequado à panificação (HOSENEY, 1991).
O tamanho dos grãos de trigo varia, amplamente, dependendo do cultivar e da posição na espiga. Os grãos de trigo são arredondados na parte dorsal e possuem sulco ao longo da parte ventral. A composição química depende, entre outros fatores, da variedade, das condições ambientais, do sistema de cultivo e das operações de pós-colheita e de industrialização. Dentre os constituintes do trigo, as proteínas e carboidratos são os componentes mais importantes (TORBICA et al., 2007; LUKOW et al., 1995).
As propriedades físico-químicas, reológica e tecnológica diferem,
significativamente, entre as variedades de trigo, possuem efeito de longo alcance sobre a qualidade de uso final dos produtos. A qualidade do trigo pode ser melhorada tanto genética, como bioquimicamente, influenciando na composição das propriedades tecnológicas conhecidas. Tanto a quantidade como a qualidade das proteínas são consideradas importantes para estimar o potencial de uso final da farinha de trigo (ABID et al.,2009).
Os fatores de qualidade da farinha de trigo podem ser divididos em dois grupos básicos: os inerentes ao trigo, resultantes da composição genética e das condições de crescimento da planta e os que dependem do processo de armazenamento e moagem do trigo em farinha. As proteínas formadoras do glúten (gliadina e glutenina), o amido, os lipídeos e outros compostos hidrossolúveis são essenciais para garantir o potencial de panificação, dependendo do teor e da qualidade destes na farinha (TORBICA et al., 2007).
A composição química do trigo e a distribuição dos nutrientes têm sido exaustivamente estudadas. O amido, encontrado predominantemente no endosperma, é o maior constituinte do grão de trigo, com 64 a 74%. Os grânulos de aspecto cristalino contribuem com 70% do endosperma, os pequenos e esféricos contribuem, aproximadamente com 30%. A proporção de amilose e amilopectina é de 1:3. A maior parte dos açúcares está concentrada no embrião, embora pentoses e celuloses estejam concentradas no pericarpo, na testa e na camada de aleurona (GOESAERT et al., 2005; TORBICA et al., 2007).
Uma fração significativa dos grânulos de amido (cerca de 8%) é danificada durante a moagem do trigo. Este dano mecânico, na estrutura do grânulo, afeta amplamente as propriedades do amido. O amido danificado perde a sua birrefringência tendo uma maior absorção de água e fica mais suscetível à hidrólise enzimática (TORBICA et al., 2007).
O conteúdo de proteína é de 8 a 16%, sendo o glúten o principal. O farelo e o gérmen são geralmente mais ricos em proteína do que o endosperma (HOSENEY, 1991). Do ponto de vista funcional, as proteínas do trigo são classificadas em dois grupos: as proteínas que não fazem parte do glúten e as proteínas do glúten que possuem papel importante na panificação. As proteínas que não fazem parte do glúten são entre 15 a 20% do total das proteínas do trigo, ocorrem, principalmente, nas camadas mais externas do grão, com menor concentração no endosperma. As proteínas do glúten estão entre 80 a 85% do total das proteínas do trigo. As proteínas do glúten são encontradas no endosperma do trigo maduro, são, em grande parte, insolúveis em água ou em soluções salinas diluídas. Dois grupos distintos fazem parte das proteínas do glúten, as gliadinas e as gluteninas (GOESAERT et al., 2005).
Os lipídios presentes nos grãos estão na forma de triglicerídios e a sua hidrólise em ácidos graxos livres e glicerol durante o armazenamento é resultante da respiração do próprio grão, processos de oxidação, ação de enzimas, entre outros fatores. A fração lipídica é a mais suscetível à deterioração e o grau de degradação é proporcional ao teor presente nos grãos (FLEURAT-LESSARD, 2002).
Os lipídios no trigo variam de 0,88 a 3,33%, concentrados em maior parte no gérmen (HOSENEY, 1991). O óleo do gérmen é formado, principalmente, por triglicerídeos. Os lipídios da farinha contribuem para as propriedades da massa e estão envolvidos no envelhecimento dos alimentos. A alteração de quantidade e
proporção da fração de lipídios polares e apolares pode causar mudanças substanciais no volume do pão. Quanto mais elevado o conteúdo de óleo no gérmen, mais suscetível é o grão à infestação e à deterioração durante o armazenamento (GOESAERT et al., 2005; TORBICA et al., 2007).
Dentre os constituintes do trigo, o conteúdo de cinzas é a fração que apresenta menor variação em conteúdo total, durante o armazenamento. Essa variação é devida à degradação da fração orgânica. A atividade metabólica dos grãos e dos microrganismos associados consome matéria orgânica, produzindo gás carbônico, água, calor e outros produtos, podendo alterar a proporção de cinzas presentes no grão. Dessa forma, a determinação do teor de cinzas assume valores, proporcionalmente, maiores na medida em que a matéria orgânica é consumida (BHATTACHARYA & RAHA, 2002).
O trigo possui conteúdo médio de cinzas de 1,5%, que não se distribui uniformemente no grão, estando mais concentrados na periferia e no gérmen. Os minerais estão em maior concentração no farelo. O fósforo e o potássio são os principais minerais presentes no grão de trigo (HOSENEY, 1991). O teor de cinzas nos grãos de trigo varia de acordo com a cultivar, bem como condições de plantio e a aplicação de fertilizantes no solo. O trigo apresenta, na sua composição, cerca de 410 mg de fósforo, 580 mg de potássio, 60 mg de cálcio, 180 mg de magnésio, 6 mg de ferro, 0,8 mg de cobre, 5,5 mg de manganês, 4,4 mg de zinco e 4,6 mg de sódio
para cada 100g-1 de trigo, em base seca (RYAN et al., 2004).
O teor de umidade corresponde à relação percentual entre a quantidade de água e o peso da massa total de cada quantidade de grãos. É considerado o fator mais importante no controle do processo de deterioração de grãos armazenados. Condições de armazenamento que promovem um aumento da intensidade da respiração dos grãos são prejudiciais porque produzem mudanças nas suas propriedades físicas e químicas que os tornam impróprias para o consumo "in natura" ou processamento industrial. Para a perfeita conservação do grão é necessário a redução dos teores de umidade a níveis que inibam as reações do seu metabolismo e atividade enzimática (ELIAS, 2002).
A qualidade do trigo varia, significativamente, devido às diferenças na fisiologia, às condições de cultivo, colheita e técnicas de armazenagem. O monitoramento da qualidade de trigo é, portanto, um fator considerado importante em todo o mundo para garantir a comercialização de qualidade. Diferentes padrões
de classificação são estabelecidos em relação às classes de trigo produzido em vários países com base nas características de uso final (DIGVIR et al., 2008).
No Brasil, de acordo com a Normativa nº 7, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2001), as cultivares estão classificadas de acordo com a alveografia e o número de queda em cinco classes: Trigo brando, trigo pão, trigo melhorador, trigo para outros usos e trigo durum.
No que se refere às classes de trigo, nas variedades tipo brando estão enquadrados os genótipos para a produção de bolos, bolachas (biscoitos doces), produtos de confeitaria, pizzas e massa do tipo caseira fresca. Na classe trigo pão, estão os genótipos de trigo com aptidão para a produção do pão tipo francês ou d’água, consumido no Brasil. A classe de trigo melhorador, envolve os grãos de genótipos de trigo aptos para mesclas com grãos de genótipos de trigo brando, para panificação, produção de massas alimentícias, biscoito do tipo crackers e pães industriais (como pão de forma e pão para hambúrguer). Na classe do trigo durum, especificamente os grãos da espécie Triticum durum, estão os grãos de genótipos de trigo para a produção de massas alimentícias secas. Trigos para outros usos são destinados à alimentação animal ou outro uso industrial. Estes envolvem os grãos de genótipos de trigo com qualquer valor de W, não estando enquadrados em nenhuma das outras classes por apresentarem número de queda inferior a 200 (BRASIL, 2001).
A qualidade do trigo é influenciada tanto pelo genótipo como pelo meio ambiente. As propriedades físico-químicas, reológicas e tecnológicas diferem, significativamente, entre as variedades de trigo que têm efeito na qualidade do produto final. A qualidade real do trigo é o resumo do solo, do clima das variedades de trigo e dos componentes do grão. Tanto a quantidade de proteína como a qualidade são consideradas importantes para estimar o potencial de qualidade da farinha para o seu uso final (ABID et al., 2009).
O peso do hectolitro (PH) é um indicador que reflete o rendimento dos grãos em farinha ou sêmola. Esse rendimento será mais elevado quanto maior for o peso do hectolitro da amostra. Existem valores mínimos estabelecidos, sendo que estes são utilizados para definir o tipo de trigo, de acordo com a Instrução Normativa de classificação do trigo (BRASIL, 2001). O trigo com maior valor de PH não indica que apresente melhor qualidade; esta relação somente será significativa quando se compara a mesma variedade com valores de PH bem diferenciados. O teste de PH
é, amplamente, empregado na indústria como teste rápido e indicativo da qualidade do grão recebido para moagem. No entanto, é difícil fazer qualquer afirmação sobre a qualidade de um determinado trigo para o uso em panificação a partir apenas desse resultado (GERMANI, 1990).
O peso do hectolitro é um indicador de qualidade que se correlaciona com taxa de extração de farinha, sendo mais elevada quanto maior o valor obtido. Com o aumento do tempo de armazenamento ocorre redução de PH, devido ao consumo de componentes orgânicos dos próprios grãos (FLEURAT-LESSARD, 2002). Os valores de PH refletem as perdas quantitativas totais, resultantes dos processos de deterioração dos grãos, devido ao seu metabolismo intrínseco, à atividade microbiana e à de pragas associadas (SEOK-HO PARK et al., 2008).
A qualidade da farinha de trigo é determinada por uma série de características dependendo do uso ou do tipo de produto a ser elaborado. Estas características podem ser classificadas em físicas, químicas, enzimáticas e funcionais (GUTKOSKI et al., 2002).
O teste de número de queda tem por finalidade verificar a atividade da enzima alfa amilase do grão, a fim de detectar danos causados pela germinação na espiga. No o início da germinação, ocorre incremento da atividade das enzimas α e β-amilase. O acréscimo de produção da α-amilase provoca a sacarificação das moléculas de amido durante o processo de fabricação do pão, resultando em pães com textura interna pegajosa e úmida, com descoloração da crosta, miolo seco e pequeno volume. Por outro lado, a baixa atividade da enzima α-amilase afeta negativamente a panificação (GUTKOSKI et al., 2008).
A avaliação reológica da farinha, na qual são determinadas as propriedades viscoelásticas da massa, é de vital importância para a indústria de panificação, permitindo predizer o seu uso final (GUTKOSKI et al., 2002).
A alveografia é um teste reológico usado para a determinação de características qualitativas da farinha, através dos parâmetros força de glúten (W x 10-4J), relação tenacidade e extensibilidade (P/L) e índice de elasticidade (IE). A expressão força de glúten, normalmente, é utilizada para designar a maior ou menor capacidade de uma farinha sofrer um tratamento mecânico ao ser misturada com água. Também, é associada à maior ou menor capacidade de absorção de água pelas proteínas formadoras de glúten, que, combinadas à capacidade de retenção do gás carbônico, resultam em um pão de volume aceitável, textura interna sedosa e
de granulometria aberta (DOBRASZCZYK & MORGENSTERN, 2003). Embora o alveograma forneça dados relevantes para predizer a qualidade da farinha, seus índices são baseados em correlações entre o comportamento da massa durante o processo de fabricação dos produtos finais e os diferentes gráficos produzidos. Em muitos casos, considerando-se outras características qualitativas da amostra, como percentual de amido danificado, granulometria da farinha e percentual de absorção de água, o alveograma pode não expressar o verdadeiro potencial qualitativo do trigo (GUTKOSKI et al., 2007).
O farinógrafo e o extensógrafo podem ser usados como instrumentos de controle de processo. A farinografia é um dos mais complexos e sensíveis testes de avaliação e controle de qualidade da farinha de trigo, simulando o processo de mistura, medindo e registrando a resistência da massa durante os sucessivos estágios de seu desenvolvimento. Assim, tem-se o comportamento da massa durante a mistura. A partir do farinógrafo obtém-se o valor AA (absorção de água), que é a quantidade de água requerida para que a massa atinja a consistência ótima; tempo de desenvolvimento da massa (TDM), que é o tempo necessário para que a massa atinja o máximo de sua consistência; a estabilidade (E), ou o tempo que a massa permanece consistente durante o batimento (500UF) e o índice de tolerância à mistura (ITM), que é o tempo decorrido após um intervalo de cinco minutos do ponto de consistência máxima da massa, até a sua perda total. Todos esses valores podem ser determinados no gráfico resultante do teste. No extensógrafo são avaliadas as características de extensibilidade e elasticidade, que estão relacionadas com a qualidade protéica (OLIVER, 1992).
A farinha de trigo pode apresentar diferentes colorações, dependendo do tamanho das partículas, do conteúdo de pigmentos carotenóides e da atividade da enzima lipoxigenase. As partículas finas, por refletirem uma maior quantidade de luz, geralmente apresentam uma aparência mais branca que as partículas mais grossas. Os pigmentos carotenóides são responsáveis pela coloração amarelada da farinha. Já, a enzima lipoxigenase oxida os pigmentos da farinha (ORTOLAN & MIRANDA, 2010). A farinha de trigo deve apresentar cor branca com tons leves de amarelo, marrom ou cinza conforme a origem do trigo (BRASIL, 2005).
A cor da farinha é avaliada pelas medidas de brilho e tom amarelo. O brilho é afetado pelo conteúdo de farelo ou material estranho, enquanto o amarelo está relacionado com a quantidade de pigmentos presentes. A cor da farinha é definida
pelo uso da escala de cor tridimensional que descreve os diferentes componentes da cor. A luz refletida é feita de um componente escuro ou luminoso em adição a um vermelho ou verde e um componente azul ou amarelo, determinada por colorímetros ou espectrofotômetros (PETERSON et al., 2001).
A cor da farinha de trigo é afetada por muitas variáveis. As mais importantes são: genótipo de trigo, processo de moagem (condicionamento do trigo antes da moagem, grau de extração, tamanho de partículas e teor de cinzas), estocagem da farinha e o efeito dos tratamentos de branqueamento. O ano da colheita (condições climáticas) e o local do plantio podem afetar a cor da farinha de trigo (ORTOLAN & MIRANDA, 2010).
Segundo Carvalho Junior (1999), a qualidade física da farinha pode também ser determinada pelo teor de glúten, a porção insolúvel das proteínas, através da utilização do equipamento Glutomatic. Este método determina o valor do glúten úmido, glúten seco e índice de glúten, valor que se relaciona com a qualidade de panificação.
O glúten pode ser definido como a massa de borracha que permanece após a lavagem da massa de farinha de trigo para retirada dos grânulos de amido e os componentes solúveis em água. O glúten refere-se às proteínas, que desempenham papel fundamental na determinação da qualidade da farinha de trigo, conferindo capacidade de absorção de água, coesividade, viscosidade e elasticidade da massa. As proteínas do glúten são divididas em frações aproximadamente iguais, de acordo com sua solubilidade em água e álcool e soluções de glúten. Quando as gluteninas são tratadas com agentes redutores e analisadas por eletroforese, dois grupos de proteínas são obtidos com base no peso molecular: subunidades de gluteninas de peso molecular elevado e subunidades de gluteninas de peso molecular baixo. Ambas as gluteninas e gliadinas são importantes contribuintes para as propriedades reológicas da massa, mas suas funções são divergentes. Gliadinas hidratadas possuem pouca elasticidade e são menos coesas do que gluteninas contribuem principalmente para a viscosidade e a extensibilidade da massa. Em contraste, gluteninas hidratadas são coesas e elásticas, são responsáveis pela resistência e elasticidade da massa (TORBICA et al., 2007).
O glúten tem como função elasticidade e extensibilidade, características da farinha de trigo. O teste de glúten úmido fornece informações sobre a quantidade e estimativas da qualidade de glúten nos grãos de trigo ou de amostras de farinha.
Glúten úmido reflete o conteúdo de proteína e é uma especificação comum da farinha exigido pelos usuários finais na indústria alimentícia (ABID et al., 2009).
O teor de glúten úmido é determinado por lavagem da farinha ou amostra de trigo com uma solução salina para remover o amido e outras substâncias solúveis da amostra. O resíduo remanescente após a lavagem é o glúten úmido. O glúten é pesado e, em seguida, centrifugado por meio de uma fina tela de malha. O glúten forte é mantido após centrifugação e o glúten fraco passa parcialmente através da tela. Durante a centrifugação, o glúten é forçado a passar através de uma peneira. A percentagem de glúten restante na peneira é definida como o índice de glúten, que é uma indicação de força de glúten. Índice de glúten elevado indica glúten forte. O índice de glúten é uma medida de força de glúten, obtida no sistema glutomatic. O princípio deste teste é que o glúten de trigo forte vai resistir à força centrífuga para um maior grau do que a de trigo fraco (ABID et al., 2009).
Quando o glúten é muito fraco, passa todo através da peneira, com isto o índice de glúten é 0. Quando nada passa através da peneira, o índice é 100. O índice de glúten pode ser utilizado para a detecção de calor e de insetos. O aquecimento excessivo fará com que haja desnaturação das proteínas e diminuição do glúten úmido ou destruirá a capacidade de formar o glúten. As infestações de insetos em grãos de trigo causam danos, produzindo uma enzima que enfraquece o glúten. O calor ou danos causados por insetos em grãos de trigo não podem ser detectados através de uma análise única proteína (ŠIMIĆ et al., 2006).
2.2 Insetos em grãos armazenados
Os segmentos armazenador e moageiro frequentemente questionam sobre a necessidade, implicações e vantagens do período de descanso pós-colheita de trigo. No período pós-colheita, ocorre uma série de reações físico-químicas que completam a maturação do grão e podem provocar modificações na qualidade de trigo. A qualidade pode ser prejudicada quando não ocorre o devido controle de pragas durante o período de armazenamento, debilitando assim, as propriedades do glúten, reduzindo a qualidade tecnológica da farinha de trigo (ELIAS, 2002; GUTKOSKI et al., 2008).
Segundo Aja et al. (2004), existem muitos fatores que podem ocasionar a deterioração dos produtos após a colheita. A composição e as características dos
grãos (forças internas), que são variáveis, encontram-se sempre submetidos às forças externas, entre eles os fatores físicos e os agentes biológicos. Ocorre uma grande perda de grãos armazenados no período pós-colheita, ou seja, no período de armazenamento, quando o grão está sujeito ao ataque de insetos e fungos, que contribuem para a redução da qualidade e quantidade dos produtos armazenados.
A estimativa de perdas de grãos no armazenamento segundo o Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento são de aproximadamente, 10% do total produzido a cada ano. Por esta razão, cuidados constantes são necessários no armazenamento dos grãos, de maneira a garantir a qualidade e minimizar as perdas. A presença de insetos provoca perda de qualidade e de valor comercial, consumindo não apenas o grão, mas também contaminando com seus excrementos e fragmentos de insetos imaturos (LORINI, 2002).
Grãos de cereais e seus subprodutos estão sujeitos ao ataque de pragas, que causam perdas qualitativas e quantitativas, reduzindo os valores nutritivos e comerciais do produto. As perdas podem atingir até 30% em alguns casos, sendo 10% causados, diretamente, pelo ataque de pragas durante o armazenamento. A
maioria dessas pragas tem taxa de desenvolvimento capaz de multiplicar a
população inicial em pelo menos 10 vezes por mês, sob condições ótimas de
desenvolvimento (SANTOS et al., 2002).
As pragas secundárias que se desenvolvem fora do grão também podem contribuir para a geração de fragmentos de insetos na farinha. Cuidados devem ser exercidos durante o armazenamento, manipulação e processamento de grãos, visando minimizar a contaminação do produto final por fragmentos de insetos (PEREZ-MENDONZA, 2003). De acordo com a legislação americana de alimentos (Food and Drug Administration-FDA),o número de fragmentos de insetos aceitável na farinha de trigo é 75 por 50 g (PEREZ-MENDONZA, 2003). No Brasil, o Ministério da Saúde através da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) estabeleceu valores similares ao da legislação dos Estados Unidos. Não é aceita qualquer indicação de infestação viva; sendo o limite máximo de tolerância para derivados, tais como massas alimentícias, biscoitos, produtos de panificação e confeitaria de 225 fragmentos de insetos, ao nível microscópico, em 225 g do produto (BRASIL, 1994).
A Rhyzopertha dominica (F.) pertence à Família Bostrichidae e é a menor broca dos grãos, o adulto mede de 2,5 a 3 mm de comprimento. Tem o corpo
cilíndrico e a cabeça protegida pelo protórax, sua coloração vai de castanho ao café-escuro. As fêmeas chegam a ovipositar até 400 ovos na superfície dos grãos ou entre eles. Os ovos são brancos com uma superfície áspera. A duração da incubação varia de 5 a 21 dias, em função da temperatura. As larvas da
Rhyzopertha possuem patas, sendo esta uma característica da família Bostrichidae
(LORINI, 2003).
A oviposição pode ocorrer em grupos de ovos ou em ovos isolados, em fendas ou rachaduras de grãos ou mesmo na própria massa de grãos. A duração do período larval é de, aproximadamente, 22 dias, o período pupal é de cinco dias e a longevidade dos adultos atinge 29 dias, a 30 ºC e 70% de umidade relativa. O ciclo de vida é de, aproximadamente, 60 dias. A fêmea tem fecundidade média de até 250 ovos isto depende da qualidade do alimento e das condições de temperatura e de umidade da massa de grãos (LORINI, 2003).
Ao emergirem, as larvas abrem caminho até o interior dos grãos com os quais se alimentam. Estas larvas são muito ativas e podem penetrar por aberturas feitas pelos adultos ou por elas próprias. O adulto tem uma longevidade de 4 a 6 meses e grande capacidade de voo. Tanto a larva como os adultos têm preferência por cereais e seus subprodutos. Encontra-se em todo o mundo, predominando sobre outras espécies em climas quentes ou temperados, com baixa umidade relativa ou baixo teor de umidade dos grãos. Por ser inseto primário externo, a Rhyzopertha é capaz de romper o grão inteiro ou sadio. Ataca externamente o grão, podendo atingir a parte interna, favorecendo, desta forma, a invasão de outras pragas que seriam incapazes de romper o tegumento dos grãos. É considerada uma das pragas mais destrutivas dos grãos armazenados em todo o mundo. Em temperaturas entre 30 e 35 C, este inseto pode atingir até sete gerações no ano, quando se alimenta de trigo. Desenvolve-se entre 18 ºC e 35 ºC, e à medida que se reduz a temperatura, o potencial de multiplicação diminui, progressivamente, em razão do aumento do tempo necessário para o desenvolvimento das fases jovens e em virtude da redução da fertilidade das fêmeas. (LORINI, 2003).
A Rhizopertha dominica (F.) é considerada praga primária pois, se alimenta de grãos inteiros e sadios, deixando os grãos perfurados e com grande quantidade de resíduos em forma de farinha. As pragas primárias são as que atacam grãos inteiros e sadios e, dependendo da parte do grão que atacam, podem ser denominadas pragas primárias internas ou externas. As pragas primárias internas
perfuram grãos e penetram para completar seu desenvolvimento. Alimentam- se de todo o interior do grão e possibilitam a instalação de outros agentes de deterioração dos grãos (LORINI, 2003).
A Rhyzopertha dominica (F.) é a principal praga de pós-colheita de trigo no Brasil, devido à alta densidade populacional e ao grande potencial de causar prejuízos aos grãos. Destrói, consideravelmente, os grãos, deixando-os perfurados e com grande quantidade de resíduos na forma de farinha, decorrente do hábito alimentar. Tanto adultos como larvas causam danos aos grãos armazenados e possuem grande número de hospedeiros, como trigo, cevada, triticale, arroz e aveia. A infestação por R. dominica pode causar perdas de biomassa e diminuição da qualidade, devido aos danos causados nos grãos, através da alimentação ou contaminação por fragmentos de insetos e ácido úrico. Também, reduz o teor de aminoácidos essenciais em trigo, milho e sorgo e diminui a germinação e vigor das sementes. Os grãos infestados são mais vulneráveis a danos causados por pragas secundárias e fungos. A Rhyzopertha dominica é muito difícil de ser eliminada com inseticidas aplicados, diretamente sobre os grãos, por passar a maior parte do seu ciclo de vida no centro grão. (LORINI et al., 1999; SEOK-HO PARK et al., 2008).
Dentre os diversos fatores que afetam a qualidade da farinha, pode-se destacar a infestação por insetos, que, segundo Seok-Ho Park et al. (2008), além de reduzir a qualidade das proteínas dos cereais, aumenta a quantidade de ácido úrico, cria más condições higiênicas e reduz a digestibilidade das proteínas (JOOD, 1996).
Segundo Pedersen (1994), grãos de trigo infestados por insetos e armazenados apresentam efeitos significativos sobre o glúten, açúcares não redutores, valor de sedimentação e qualidade de proteína em. Farinhas obtidas a partir de trigo infestado por insetos apresentam mudanças nas propriedades reológicas, na absorção de água e na estabilidade da massa. Pães preparados a partir de farinha obtida de trigo infestado por insetos apresentam cor mais escura, redução de volume e odor desagradável (SÁNCHEZ-MARIÑEZ et al., 1997).
Farinha de trigo obtida de grãos infestados por Rhyzopertha dominica apresenta mudanças na estabilidade da massa, no tempo de desenvolvimento, na absorção de água e na estabilidade de mistura, indicando que a infestação afeta a qualidade protéica reduzindo a capacidade do glúten de formar uma massa de estrutura forte. (SÁNCHEZ-MARINEZ et al.,1997).
Os grãos de trigo infestados por insetos apresentam decréscimo no volume do sedimento durante o período de armazenamento. A variação no volume do sedimento implica na redução da qualidade do glúten, devido ao ataque dos insetos e, principalmente, no aumento da umidade do produto, causando um rompimento dos grânulos de amido pela ação de enzimas amilases, reduzindo, assim, a qualidade de glúten. A extensibilidade da massa de farinha de trigo também diminui com o tempo de armazenamento e com o aumento da densidade populacional de insetos (PINTO, 2002).
Infestação com Trogoderma granarium e Rhyzopertha dominica em grãos de trigo, milho e sorgo, separadamente, e, em populações mistas, resultam em mudanças substanciais no conteúdo de cálcio, fósforo, zinco, ferro, cobre e manganês. No mais alto nível de infestação (75%) com R. dominica causam significativo aumento no teor de cinzas em grãos de trigo e sorgo, devido à perda do conteúdo do endosperma. As variações no conteúdo de cinzas estão relacionadas com a distribuição dos componentes dos grãos e do modo de alimentação dos insetos (JOOD et al., 1992).
Análise química dos grãos infestados por insetos revelam efeitos significativos sobre nutrientes. Grãos de trigo e milho infestados com insetos durante o armazenamento apresentam diminuição em qualidade de Glúten, de açúcares não redutores, valor de sedimentação e de proteínas (SÁNCHEZ-MARIÑEZ et al., 1997).
Os insetos ao se desenvolverem atacam o grão de trigo e inoculam através da saliva enzimas proteolíticas. A farinha resultante é contaminada com proteases, que são, particularmente, ativas na massa, causando a hidrólise de proteínas do glúten liberando peptídeos de baixo peso molecular. A ação das enzimas proteolíticas, presentes no inseto danifica o grão, sendo quantificado pelas alterações nas propriedades físicas na massa da farinha de trigo e no seu desempenho na panificação, mostrando um efeito de enfraquecimento significativo do glúten. A massa é caracterizada como sendo fraca, pegajosa e de difícil de manuseio (devido à redução progressiva da capacidade de retenção de água), mostrando-se de baixa consistência e tolerância à mistura. O pão elaborado com farinha danificada por inseto apresenta menor volume, baixa qualidade do miolo, análise sensorial prejudicada (textura, cor, odor e sabor) e forma irregular (CABALLERO et al., 2005).
A enzima protease rompe a estrutura do glúten durante a mistura e fermentação, resultando em propriedades reológicas pobres, pão com volume reduzido e textura inaceitável. Farinha moída de grãos de trigo danificado por insetos apresenta baixas propriedades de massa e qualidade de cozimento insatisfatório devido à degradação enzimática e degradação de proteínas de glúten (OZDEREN et al, 2008). A infestação por insetos afeta as proteínas gluteninas e gliadinas do trigo, com maior especificidade para as subunidades de gluteninas de alto peso molecular (OZDEREN et al, 2008).
2.3 Terra de diatomácea
A terra de diatomácea é um sedimento amorfo, originado a partir de frústulas ou carapaças de organismos unicelulares vegetais, tais como algas microscópicas aquáticas, marinhas e lacustres, normalmente denominadas diatomitas. Por apresentarem natureza silicosa, as frústulas desenvolvem-se, indefinidamente, nas camadas geológicas da crosta terrestre. Os depósitos fossilizados são recolhidos e processados para uso comercial por secagem, trituração e moagem para criar um pó fino. A terra de diatomácea é um material leve e de baixa massa específica aparente, cuja coloração varia do branco ao cinza escuro. Este material é constituído, principalmente, por cerca de 81 a 93% de óxido de silício e impurezas, tais como argilominerais, matéria orgânica, hidróxidos, areia quartzosa e carbonatos de cálcio e de magnésio (STATHERS, 2004; KORUNIC, 1998).
A terra de diatomácea tem sido utilizada para o controle de insetos em grãos armazenados, por ser atóxica, segura para pessoas, animais e meio ambiente, ainda, apresenta a vantagem de não promover a resistência dos insetos (LORINI et al., 2002). O modo de ação dá-se pela desidratação ou dessecação, uma vez que partículas do pó aderem ao corpo dos insetos, removendo a cera epicuticular, devido à abrasão no tegumento ou a adsorção. Assim, o inseto perde água excessivamente e morre (KORUNIC, 1998).
O controle de insetos em grãos armazenados é um dos aspectos mais relevantes na etapa de pré-processamento de produtos agrícolas. Por ser efetivo, de baixo custo e de fácil manejo, o controle químico tradicional tem sido a forma mais utilizada em todo o mundo, para a proteção de grãos armazenados contra a infestação de insetos. Contudo, a crescente resistência aos agentes químicos, a
possibilidade de intoxicação dos operadores e a presença de resíduos nos alimentos, conduziram à busca de alternativas menos danosas ao homem e que proporcionassem menor impacto ambiental. A alternativa encontrada para a proteção dos grãos armazenados foi com a terra de diatomácea, que se mostra eficiente e segura (KORUNIC, 1998).
No mercado, existem formulações à base de terra de diatomácea (dióxido de sílica amorfa) cuja atividade inseticida já foi avaliada e, segundo Vardeman (2007), é eficiente para o controle de pragas em grãos armazenados. No entanto, a grande quantidade de terra de diatomácea necessária para o adequado controle de insetos, muitas vezes, resultará em variações nas propriedades dos grãos e danos mecânicos para os equipamentos (KORUNIC et al., 1996). Novas formulações de terra de diatomácea são mais eficazes do que alguns dos produtos mais antigos. Contudo, mesmo com baixas taxas de aplicação ocorrem alterações nas propriedades, quando toda a massa de grão é tratada, como diminuição do fluxo e aumento da densidade (KORUNIC et al., 1998). Em função dos efeitos negativos nas propriedades físicas dos grãos, o interesse em utilizar terra de diatomácea cresceu, principalmente, como tratamento de superfície de grãos armazenados no controle de insetos. A eficácia deste composto pode ser afetada pelas condições do ambiente em que os grãos são armazenados. Em geral, diminui com o aumento da umidade relativa e a umidade dos grãos, mas aumenta com a temperatura (STATHERS, 2004).
Segundo Miranda et al. (1999), os pós inertes utilizados em grãos de trigo não provocam alterações na qualidade da farinha, porém ocorre redução do peso hectolitro e aumento do tempo de moagem dos grãos tratados. O emprego desses produtos no armazenamento de trigo deve ser indicado no momento da comercialização, pois pode afetar a classificação comercial do grão. A aplicação de formulações de terra de diatomácea em grãos inteiros de trigo, triticale, cevada, aveia, milho e feijão deixam os mesmos com aparência fosca, esbranquiçada e sem brilho natural. Grãos tratados com pós inertes não apresentam riscos no seu manuseio e processamento. Entretanto, a detecção e a quantificação da terra de diatomácea aplicada não são de fácil visualização nos produtos de moagem (VARDEMAN, 2007).
Embora existam trabalhos sobre a aplicação de terra de diatomácea em trigo, a literatura não apresenta informações sobre a quantidade de resíduo que
permanece na farinha após a moagem do grão, mesmo com retirada parcial na etapa de limpeza (ATUI et al., 2003). Estudos para quantificar os resíduos de terra de diatomácea na farinha de trigo são de interesse da indústria e de laboratórios oficiais de análise de alimentos.
A palavra silício provém do latim silex, rocha constituída de sílica (dióxido de silício) amorfa hidratada e sílica microcristalina. O silício é o segundo elemento mais abundante da crosta terrestre com 27% em massa, superado apenas pelo oxigênio. O elemento não é encontrado na sua forma elementar na natureza, devido à sua alta afinidade pelo oxigênio. É encontrado somente em formas combinadas, como a sílica e minerais silicatados. O método clássico para determinação do conteúdo de silício (Si) total em diversos materiais tem sido por meio da conversão de silicatos insolúveis em silicato de sódio solúvel. O Si pode ser determinado pelos métodos de espectrometria de emissão gravimétrica, colorimetria e absorção atômica. Também, pode ser determinado por gravimetria após a digestão ácida (SRIPANYAKORN et al., 2005). O sucesso da aplicação do método colorimétrico está condicionado na dissolução da sílica presente nos materiais. As técnicas utilizadas estão baseadas na fusão da amostra com substâncias alcalinas, como carbonato de sódio e hidróxido de sódio e fluorização, em presença de excesso de ácido bórico (ELLIOTT, 1991).
O método colorimétrico do azul de molibdênio é um dos mais utilizados para a determinação de silício. O método consiste na formação do complexo molibdo-silícico reduzido ou azul-de-molibdênio. Este método depende da acidez do meio, parâmetro este capaz de minimizar a influência de espécies interferentes. Quando a interferência se deve ao fosfato, o ácido oxálico tem sido frequentemente empregado como agente mascarante. Outro aspecto de importância se relaciona à acidez da amostra, pois, existem situações em que o meio ácido é necessário e outras em que a adição de ácido não é recomendada (FERREIRA et al., 1987).
REFERÊNCIAS
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